Voordelen van het gebruik van DED voor het maken van mallen en gereedschappen

Stelt u zich eens een wereld voor waarin complexe matrijzen en gereedschappen kunnen worden gemaakt met een bijna ongeëvenaarde ontwerpvrijheid, kortere doorlooptijden en minimale materiaalverspilling. Dit is geen sciencefiction, maar de realiteit van Directed Energy Deposition (DED), een revolutionaire technologie voor additive manufacturing (AM) die op het punt staat het productielandschap te veranderen.

DED, ook bekend als Laser Metal Deposition (LMD) of Cold Metal Transfer (CMT), werkt door metaalpoeder laag voor laag te smelten met behulp van een krachtige energiebron, zoals een laser of elektronenbundel. Hierdoor kunnen ingewikkelde geometrieën worden gemaakt die onmogelijk of zeer uitdagend zouden zijn met traditionele subtractieve productiemethoden zoals machinale bewerking.

Maar wat maakt DED bijzonder voordelig voor de productie van matrijzen en gereedschappen? Laten we eens kijken naar de belangrijkste voordelen die DED tot een game-changer voor deze industrie maken.

DED kan mallen maken met complexe vormen en functies

Traditionele bewerking omvat vaak uitgebreide subtractieve processen, waarbij materiaal uit een massief blok wordt weggesneden om de gewenste vorm van de matrijs te krijgen. Deze benadering beperkt inherent de complexiteit van haalbare geometrieën. DED daarentegen gedijt bij ingewikkelde ontwerpen. Met DED kunnen interne kanalen, ondersnijdingen en andere complexe vormen direct worden geprint, zodat er geen ingewikkelde bewerkingen nodig zijn.

Zie het als het bouwen van een Legomodel versus het beeldhouwen van een gedetailleerd beeld. Traditionele bewerking is als de beeldhouwer, die zorgvuldig materiaal verwijdert om de uiteindelijke vorm te onthullen. DED werkt als een Legobouwer, die elk blokje precies toevoegt om de gewenste structuur te creëren. Dit opent deuren voor innovatieve matrijsontwerpen die voorheen ondenkbaar waren, wat leidt tot vooruitgang in productfunctionaliteit en -prestaties.

DED kan sneller mallen maken dan traditionele methoden

Tijd is geld, vooral in de snelle productiewereld. Traditionele matrijzen en gereedschappen maken kan een langdurig proces zijn, met ontwerpiteraties, bewerkingsstappen en mogelijk herbewerkingen. DED stroomlijnt dit proces aanzienlijk. Ontwerpwijzigingen kunnen eenvoudig worden opgenomen in het digitale model en de additieve aard van DED zorgt voor snellere bouwtijden in vergelijking met subtractieve bewerkingen.

Stel je voor dat je gisteren een mal nodig hebt voor een nieuw productontwerp. Met DED kan de doorlooptijd drastisch worden verkort in vergelijking met traditionele methoden. Dit vertaalt zich in snellere productlanceringen, kortere time-to-market en een concurrentievoordeel voor fabrikanten.

DED kan mallen maken

Wereldwijde toeleveringsketens hebben hun voordelen, maar ze brengen ook potentiële risico's en vertragingen met zich mee. DED stelt fabrikanten in staat om mallen en gereedschappen lokaal te produceren, dichter bij hun productiefaciliteiten. Dit vermindert de afhankelijkheid van externe leveranciers, minimaliseert transportkosten en verbetert de algemene productiecontrole.

Bovendien kan DED kostenbesparingen opleveren in vergelijking met traditionele methoden. Hoewel de DED-machines zelf misschien een hogere aanloopkost hebben, kunnen de verminderde materiaalverspilling, het gestroomlijnde proces en het potentieel voor lokale productie op lange termijn tot aanzienlijke kostenbesparingen leiden.

Metaalpoeders voor DED

Het succes van DED hangt af van de kwaliteit en eigenschappen van de gebruikte metaalpoeders. Hier is een blik op enkele van de meest gebruikte metaalpoeders bij de productie van DED matrijzen en gereedschappen, samen met hun belangrijkste eigenschappen:

Verder dan gewone legeringen: Het verkennen van het potentieel van DED

De schoonheid van DED ligt in de veelzijdigheid. Hoewel de bovenstaande metaalpoeders enkele van de meest gebruikte opties zijn, is DED compatibel met een groot aantal andere materialen. Dit opent deuren voor spannende mogelijkheden bij de productie van matrijzen en gereedschappen. Hier zijn enkele vooruitblikken naar de toekomst:

• Functioneel Gesorteerde Materialen (FGM's): Met DED kunnen matrijzen en gereedschappen worden gemaakt met verschillende eigenschappen in hun structuur. Stel je een mal voor met een sterke, stalen basis voor structurele integriteit en een slijtvaste coating van wolfraamcarbide op de plaatsen waar veel wrijving is. FGM's gemaakt via DED kunnen de prestaties van mallen optimaliseren en de levensduur verlengen.
• Exotische legeringen: DED is niet beperkt tot algemeen verkrijgbare metalen. Het kan meer uitdagende materialen aan, zoals Inconel 718, een superlegering die bekend staat om zijn uitzonderlijke sterkte bij hoge temperaturen. Dit opent deuren voor matrijzen die worden gebruikt in extreme omgevingen, zoals die in ruimtevaarttoepassingen.
• Metaalmatrixcomposieten (MMC's): Stel je een matrijsmateriaal voor dat de sterkte van metaal combineert met de lichtgewicht eigenschappen van keramiek. Met DED kunnen MMC's worden gemaakt door metaalpoeders samen te voegen met keramische versterkingen. Dit maakt de weg vrij voor matrijzen met uitzonderlijke sterkte-gewicht verhoudingen, ideaal voor toepassingen in de transportindustrie.

DED versus traditionele methoden

Hoewel DED talloze voordelen biedt, is het belangrijk om te erkennen dat traditionele methoden nog steeds hun plaats hebben in bepaalde scenario's. Hier is een tabel waarin het volgende wordt vergeleken DED en traditionele methoden om je te helpen beslissen welke aanpak het beste is voor jouw specifieke behoeften:

FAQ

Hier volgen enkele veelgestelde vragen over DED en de toepassing ervan bij de productie van matrijzen en gereedschappen, beantwoord in een duidelijk en beknopt formaat:

ken meer 3D-printprocessen